每年都有成千上万的高中生参加全国和地区科学展览会。PopSci 走访了这些活动，寻找出10位拥有真正能够改变世界的想法并拥有功能性原型产品的学生。事实证明，一些国家最杰出的发明家甚至还没有到可以开车的年龄。
姓名： Jack Andraka
年龄 15
高中： 北县高中，马里兰州格伦伯尼
发明： 早期癌症筛查方法
Jack Andraka 的胰腺癌检测方法比现有诊断方法快 168 倍，灵敏度高 400 倍。为了创造他的检测方法，他用碳纳米管和抗体涂覆滤纸。间皮素是一种在胰腺癌患者的血液和尿液中过度表达的蛋白质，它会结合抗体。这会将纳米管推开并提高电阻，然后医生可以测量。
下一步： Andraka 计划围绕他的癌症检测方法建立一家公司。
姓名： Marian Bechtel
年龄 17
高中： 汉普菲尔德高中，宾夕法尼亚州兰迪斯维尔
发明： 扫雷探测系统
Marian Bechtel 的发明，一种改装过的金属探测器，利用振动和声波来探测地雷。首先，她用一种通常用于防止干燥混凝土中产生气泡的工具将地震波送入地下。作为回应，地雷容器中的塑料和金属会产生振动；当探测器的两个麦克风与地雷的距离相等时，振动会相互抵消，表明地雷就在下方。
下一步： Bechtel 计划在布林莫尔学院主修物理学。
姓名： Braeden Benedict
年龄 15
高中： 帕洛斯维德斯半岛高中，加利福尼亚州罗林斯山庄
发明： 脑震荡探测器
配备了加速度计和传感器的“智能”足球头盔可以检测出足以造成脑震荡的力，但它们对大多数学校来说价格过于昂贵。Braeden Benedict 开发了一种经济实惠的解决方案。当头盔受到 75 G 或更高的力撞击时，通常足以引起脑震荡，该装置会通过一根管子将染料释放到头盔表面，形成一个从边线可见的墨迹。
下一步： Benedict 计划尝试将他的发明授权给一家公司。
姓名： Fabian Fernandez-Han
年龄 14
高中： 在家上学，德克萨斯州康罗
发明： 淡化海水的自行车
Fabian Fernandez-Han 的自行车在骑手踩踏时可以淡化和净化苦咸水。自行车在车把附近装有一个 15 加仑的罐子。当前轮转动时，它将罐中的水泵入反渗透系统，该系统可以去除盐分和杂质。淡水随后流入连接到后轮的容器中。一个小时的踩踏可以产生 20 加仑的饮用水。
下一步： Fernandez-Han 希望在大学学习工程学，之后获得 MBA 学位。
姓名： Raja Selvakumar
年龄 17
高中： 米尔顿高中，佐治亚州阿尔法勒塔
发明： 以胃部细菌为燃料的燃料电池
Raja Selvakumar 的燃料电池利用一种天然过程作为燃料来源，这种燃料有望有一天为诊断和手术纳米机器人供电。胃壁上的胃细菌分解葡萄糖获取能量，释放出电子。Selvakumar 燃料电池中的碳垫吸收电子，从而产生电流，并可能为“机器人”供电。“机器人”随后会通过患者的消化系统排出。
下一步： Selvakumar 希望在麻省理工学院学习工程学。
姓名： Josh Wolf
年龄 16
高中： 埃尔克里弗高中，明尼苏达州埃尔克里弗
发明： 从藻类中提取石油的工艺
藻类的细胞质量高达 60% 来自脂质油，科学家将其分离出来用作生物燃料。与大多数提取方法不同，Josh Wolf 的技术——他通过电击打开储存油的囊泡——使藻类保持存活，因此他可以反复提取藻类中的油。电击后，他刮取储存这些生物的罐子来收集油，并加入甲醇和氢氧化钠以制造生物柴油。
下一步： Wolf 计划获得生物医学研究博士学位。
姓名： Ryota Ishizuka
年龄 18
高中： 格林威治高中，康涅狄格州格林威治
发明： 柔性太阳能电池
Ryota Ishizuka 只使用他学校科学实验室的工具，将 5 x 5 厘米的太阳能电池层叠到一个拉伸的弹性聚合物上。然后他释放了聚合物的张力，导致电池堆积起来，形成皱纹。当材料弯曲和拉伸时，皱纹会变平而不会损坏电池。Ishizuka 表示，这些太阳能电池可以应用于建筑物和车辆的表面，以及服装。
下一步： Ishizuka 将于今年秋季进入哈佛大学。
姓名： Andrey Sushko
年龄 18
高中： 汉福德高中，华盛顿州里奇兰
发明： 由表面张力驱动的微型马达
Andrey Sushko 的马达直径仅为 15 毫米，可以驱动手术机器人穿过血管。马达带有涂有氟聚合物的电极。当电池给电极充电时，氟聚合物会从疏水性变为亲水性。这会改变马达内液体表面的曲率。反复充电可以以微小增量移动转子，并可能推动“机器人”前进。
下一步： Sushko 将前往斯坦福大学。
姓名： Naomi Shah
年龄 17
高中： 日落高中，俄勒冈州波特兰
发明： 去除空气污染物的生物过滤器
环保局发现，房屋的油漆、建筑材料、电器和家具会释放出潜在有害的化合物。Naomi Shah 创建了一个空气过滤器，可以去除家中近一半的污染物，成本不到 25 美元。这个 8 x 10 英寸的设备可以安装在任何中央供暖和空调系统中，其中包含活的蕨类植物和棕榈植物。这些植物寄生着以苯和亚甲基等毒素为食的微生物。
下一步： Shah 正在研究环境健康研究项目。
姓名： Angela Zhang
年龄 18
高中： 蒙塔维斯塔高中，加利福尼亚州库比蒂诺
发明： 靶向癌细胞的纳米颗粒
Angela Zhang 开发了一种两部分组成的纳米颗粒，它可以杀死癌细胞，同时让医生通过 MRI 监测该过程。颗粒的氧化铁部分携带一种与癌细胞结合的多肽。聚合物外壳覆盖着金的一半；抗癌药物嵌入聚合物中。当外部红外激光加热颗粒时，聚合物会分解，在肿瘤周围释放药物。
下一步： 今秋 Zhang 将就读哈佛大学。
